CN216750292U - 一种雷达天线及雷达天线模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及雷达技术领域，公开一种雷达天线及雷达天线模组。其中雷达天线包括多个波导单元，任意两个波导单元之间均通过准空气带状线通讯连接。由准空气带状线组成的馈电网络损耗较低，从而提高天线的增益效果。波导单元包括上波导板、下波导板和印制板，印制板位于上波导板和下波导板之间，使波导单元体积更小，剖面更低。上波导板设有波导端口，下波导板设有波导腔和印制板槽，波导端口正对波导腔，印制板嵌入印制板槽内隔断波导端口和波导腔，降低微波在波导内的损耗。雷达天线模组包括安装箱、射频连接器、天线罩和两组上述的雷达天线，其中一组作为接收天线，其中另一组作为发射天线，具有高隔离度，高增益、体积小、剖面低等优点。

Description

一种雷达天线及雷达天线模组

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达天线及雷达天线模组。

背景技术

随着我国军工事业的快速发展，对测速设备的精度要求也越来越高，测速雷达天线作为整个雷达系统的一部分，对测量结果的精度起着至关重要的作用。

雷达测速主要是利用多普勒效应(Doppler Effect)原理：当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射频率。如此即可借由频率的改变数值(目标面对雷达飞行，多普勒频率为正，当目标背向雷达飞行，多普勒频率为负)，计算出目标与雷达的相对速度。

在目前的测速雷达天线研制中，如何在局限的空间内，提高收、发天线增益，优化收、发天线之间的隔离，成为了至关重要的技术问题。传统的平面阵列天线一方面采用蚀刻技术在介质板上构成电路，制成微带贴片天线，但这种形式的天线往往功率承载容量低，且天线效率低，难以达到较高的增益；另一方面采用波导天线，由背部的波导馈电网络将电磁信号传输至各个天线单元，这种方法构成的天线阵列虽然有着较高的天线效率，但因整个波导馈电网络尺寸较大，使得雷达天线整体的厚度较厚，不能满足于现代军工体系下对小型化轻量化雷达天线的需求。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种雷达天线及雷达天线模组，使其具备高隔离度、高增益、体积小、剖面低等特点。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种雷达天线，包括：

多个波导单元，任意两个波导单元之间均通过准空气带状线通讯连接；

波导单元包括上波导板、下波导板和印制板，印制板被设置于上波导板和下波导板之间；

上波导板设有波导端口，下波导板设有波导腔和印制板槽，波导端口正对波导腔；印制板嵌入印制板槽内，隔断波导端口和波导腔。

作为一种雷达天线的可选方案，印制板设有准空气带状线槽，准空气带状线槽被配置为容纳准空气带状线。

作为一种雷达天线的可选方案，多个波导单元之间的间距大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。

作为一种雷达天线的可选方案，波导端口为矩形，且波导端口的长度和宽度均大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。

作为一种雷达天线的可选方案，波导腔为矩形，且波导腔的长度与波导端口的长度对应相等，波导腔的宽度与波导端口的宽度对应相等。

作为一种雷达天线的可选方案，波导腔的深度大于五分之一工作中心波长且小于四分之一工作中心波长。

作为一种雷达天线的可选方案，上波导板的厚度为八分之一工作中心波长。

作为一种雷达天线的可选方案，准空气带状线的厚度小于0.2mm。

作为一种雷达天线的可选方案，准空气带状线的介电常数不大于2.2。

一种雷达天线模组，包括安装箱、射频连接器、天线罩和两组如以上任一方案所述的雷达天线，其中一组作为接收天线，其中另一组作为发射天线；

接收天线和发射天线并排设置于安装箱内，并且接收天线和发射天线分别与一个射频连接器通讯连接；

天线罩与安装箱铰接，天线罩被配置为能将接收天线和发射天线封装在安装箱内。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种雷达天线，包括多个波导单元，任意两个波导单元之间均通过准空气带状线通讯连接。由准空气带状线组成馈电网络，使馈电网络的损耗较低，从而提高天线的增益效果。波导单元包括上波导板、下波导板和印制板，印制板被设置于上波导板和下波导板之间，使波导单元体积更小，剖面更低。上波导板设有波导端口，下波导板设有波导腔和印制板槽，波导端口正对波导腔，印制板嵌入印制板槽内隔断波导端口和波导腔，降低微波在波导内的损耗。

一种雷达天线模组，包括安装箱、射频连接器、天线罩和两组上述的雷达天线，其中一组作为接收天线，其中另一组作为发射天线。接收天线和发射天线并排设置于安装箱内，并且接收天线和发射天线分别与一个射频连接器通讯连接。天线罩与安装箱铰接，天线罩被配置为能将接收天线和发射天线封装在安装箱内。该雷达天线模组的具有高隔离度，高增益、体积小、剖面低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的雷达天线部分结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的雷达天线的下波导板的主视图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的雷达天线模组的爆炸图。

图中：

1、波导单元；11、上波导板；111、波导端口；12、下波导板；121、波导腔；122、印制板槽；13、印制板；131、准空气带状线槽；

2、准空气带状线；

110、安装箱；1101、箱体；1102、底板；120、天线罩；1201、栅格金属框；1202、天线罩印制板；

101、接收天线；102、发射天线。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施方式提供一种雷达天线，该雷达天线包括多个波导单元1，波导单元1用于定向引导电磁波，是雷达天线的基础构件。多个波导单元1阵列排布且每个波导单元1均优选为矩形波导单元，作为一种优选的技术方案，阵列排布的多个波导单元1之间的间距大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。工作中心波长即工作中心频率对应的波长。

具体地，波导单元1包括上波导板11、下波导板12和印制板13，上波导板11和下波导板12均为金属板，印制板13即为电路板，用于将电磁波转化为电信号。优选地，上波导板11的厚度为八分之一工作中心波长。

印制板13被设置于上波导板11和下波导板12之间。进一步具体地，上波导板11设有波导端口111，下波导板12设有波导腔121，印制板13嵌入印制板槽122内，波导端口111正对波导腔121，印制板13隔断波导端口111和波导腔121，以降低微波在波导内的损耗。优选地，波导端口111为矩形，且波导端口111的长度和宽度均大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。进一步优选地，波导腔121为矩形，且波导腔121的长度与波导端口111的长度对应相等，波导腔121的宽度与波导端口111的宽度对应相等。再进一步优选地，波导腔121的深度大于五分之一工作中心波长且小于四分之一工作中心波长。需要说明的是，雷达天线中，上述结构尺寸与雷达天线的电性能紧密相关，上述结构尺寸的改变是对雷达天线电性能优化。

任意两个波导单元1之间均通过准空气带状线2通讯连接，即通过准空气带状线2把功率分配到各个波导单元1，由准空气带状线2组成馈电网络，使馈电网络的损耗较低，从而提高天线的增益效果。具体地，印制板13设有准空气带状线槽131，准空气带状线槽131被配置为容纳准空气带状线2。优选地，准空气带状线2的厚度小于0.2mm。进一步优选地，准空气带状线2由介电常数不大于2.2的介质板制成。

本实施方式还提供一种雷达天线模组，如图3所示，包括安装箱110、天线罩120和两组如上述任一方案所述的雷达天线，其中一组作为接收天线101，其中另一组作为发射天线102。该雷达总高度为70mm，长度为325mm，宽度为177mm，具有高增益，体积小，剖面低等特点，能够在要求的空间内，保证天线的辐射性能，并极大的提高了接收天线101和发射天线102之间的隔离。

具体地，在本实施例中，安装箱110包括箱体1101和底板1102，底板1102上设有至少两个射频连接器，接收天线101和发射天线102并排设置于安装箱110内，并且接收天线101和发射天线102分别与一个射频连接器通讯连接，实现信号输入和输出。优选地，箱体1101和底板1102的连接处设有防水橡胶垫，且接收天线101、发射天线102和箱体1101的连接处也均设有防水橡胶垫。

天线罩120包括分层设置的栅格金属框1201和天线罩印制板1202，天线罩120与安装箱110铰接，栅格金属框1201被配置为能将接收天线101和发射天线102封装在安装箱110内，天线罩印制板1202位于栅格金属框1201远离接收天线101和发射天线102的一侧。优选地，天线罩印制板1202的外表面喷涂防腐蚀材料。进一步优选地，栅格金属框1201和天线罩印制板1202通过焊接的方式固定，天线罩印制板1202的材料选用聚四氟乙烯。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种雷达天线，其特征在于，包括：

多个波导单元(1)，任意两个所述波导单元(1)之间均通过准空气带状线(2)通讯连接；

所述波导单元(1)包括上波导板(11)、下波导板(12)和印制板(13)，所述印制板(13)被设置于所述上波导板(11)和所述下波导板(12)之间；

所述上波导板(11)设有波导端口(111)，所述下波导板(12)设有波导腔(121)和印制板槽(122)，所述波导端口(111)正对所述波导腔(121)；所述印制板(13)嵌入所述印制板槽(122)内，隔断所述波导端口(111)和所述波导腔(121)。

2.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述印制板(13)设有准空气带状线槽(131)，所述准空气带状线槽(131)被配置为容纳所述准空气带状线(2)。

3.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，多个所述波导单元(1)之间的间距大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。

4.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述波导端口(111)为矩形，且所述波导端口(111)的长度和宽度均大于二分之一工作中心波长且小于三分之二工作中心波长。

5.根据权利要求4所述的雷达天线，其特征在于，所述波导腔(121)为矩形，且所述波导腔(121)的长度与所述波导端口(111)的长度对应相等，所述波导腔(121)的宽度与所述波导端口(111)的宽度对应相等。

6.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述波导腔(121)的深度大于五分之一工作中心波长且小于四分之一工作中心波长。

7.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述上波导板(11)的厚度为八分之一工作中心波长。

8.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述准空气带状线(2)的厚度小于0.2mm。

9.根据权利要求1所述的雷达天线，其特征在于，所述准空气带状线(2)的介电常数不大于2.2。

10.一种雷达天线模组，其特征在于，包括安装箱(110)、天线罩(120)和两组如权利要求1-9任一项所述的雷达天线，其中一组作为接收天线(101)，其中另一组作为发射天线(102)；

所述接收天线(101)和所述发射天线(102)并排设置于所述安装箱(110)内，并且所述接收天线(101)和所述发射天线(102)分别与一个射频连接器通讯连接；

所述天线罩(120)与所述安装箱(110)铰接，所述天线罩(120)被配置为能将所述接收天线(101)和所述发射天线(102)封装在所述安装箱(110)内。

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